Суперкомп'ютер розкрив таємницю перетворення дерева в паливо

Несподіване відкриття може допомогти в створенні високоефективних технологій перетворення дешевої біомаси, начебто відходів деревообробки, в паливо.

Целюлоза - найпоширеніше органічна сполука на Землі. Це основний структурний компонент клітинних стінок рослин, який можна перетворити у безліч корисних продуктів, у тому числі в рідке паливо для автомобілів і літаків.

За допомогою суперкомп'ютера Піттсбурзького суперкомп'ютерного центру американські хіміки змогли обчислити, що відбувається на молекулярному рівні в процесі швидкого нагрівання деревини за відсутності кисню. Цей високотемпературний процес називається піроліз і є основним способом переробки целюлози в біопаливо. Результати дослідження можуть зробити виробництво пального з біомаси набагато більш рентабельним.

Справа в тому, що більша частина енергії деревини міститься саме в целюлозі, яка по суті являє собою ланцюги більш простого цукру - глюкози. Вчені вперше детально вивчили структуру механізму розпаду глюкози при нагріванні. На подив дослідників, виявилося що молекули води і навіть глюкоза сама по собі можуть служити каталізаторами розпаду глюкози. Розрахунки показують, що хоча продукти піролізу D-глюкози, D-фруктози, сахарози і целюлози відрізняються, елементарні реакції, по всій видимості, однакові і відрізняються тільки співвідношенням компонент. Знаючи дану специфіку процесу піролізу, вчені зможуть легко спрогнозувати ефективність добування енергії з різних видів деревини, що ростуть на різних типах грунтів. В даний час дослідники проводять експерименти для перевірки своїх розрахунків.